基于磁传感器阵列的管道移位变形内检测

作     者：李健 刘天一 王佳霖 刘珊 黄新敬 Li Jian;Liu Tianyi;Wang Jialin;Liu Shan;Huang Xinjing

作者机构：天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室天津300072 北华航天工业学院机电工程学院廊坊065000 

基　　金：国家自然科学基金(62073233) 天津市自然基金(21JCQNJC00690) 河北省教育厅高等学校科学研究项目(QN2020179,ZC2021004)资助 

出 版 物：《电子测量与仪器学报》 (Journal of Electronic Measurement and Instrumentation)

年 卷 期：2024年第38卷第2期

页      码：76-84页

摘      要：海底管道的结构变形会增加管道断裂风险,从而造成极大的经济损失。本文提出一种基于球形内检测器和多通道磁传感器阵列的管道移位变形检测方法。根据磁机械效应,分析管道移位变形导致的管壁应力及管道内磁通密度变化规律。设计了检测器结构布局及磁阵列采集方案,实现了管道内空间旋转磁通密度的高覆盖率采样。设计算法将旋转磁信号转换为管道坐标系下的平动磁信号,提取管道内等高线的磁数据,实现了多通道磁信息融合,提高了磁异常检出率。最后,开展了管道竖向加载和等效横向加载等移位变形的内检测试验。结果表明,管道在纵向受力变形状态下,管道内等高线上磁通密度纵向分量的离散度降低136.1μT;管道在等效横向受力变形状态下,管道内等高线上磁通密度横向分量的离散度降低123.1μT;球形内检测器所测得的磁通密度离散度能够反映出管道不同方向的移位变形,且管道变形越大,磁通密度离散度越小。

主 题 词：管道弯曲 管道内磁通密度 磁阵列 球形内检测器 

学科分类：080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.13382/j.jemi.B2306837

馆 藏 号：203127711...